基于大数据的电力故障分析系统研究

电力故障是电力系统正常工作过程中不可避免的问题,对电力故障进行有效的监测分析是保证电网正常运行的关键。针对电力故障分析系统结合大数据处理展开研究,构建了主站与子站的电力故障监测分析分层模型,提出了基于Hadoop的大数据处理方案。该系统可以实现对电力故障的实时性高效分析,具有一定的推广价值。     

基于MapReduce的输电监测数据智能检索模型

随着新型电力系统发展,输电监测文本数据呈现出体量大、增速快等特点,且因行业数据传输协议私有化,导致数据检索性能低,影响输电线路实时决策分析。因此提出了基于MapReduce的输电监测数据智能检索模型。首先,改进了SimHash算法,实现输电线路在线监测文本数据检索向量的高效提取。并引入多属性决策以及综合评分机制,实现目标数据的精准检索,提升数据的检索精度及查全率。其次,针对数据体量大、增速快的特点,设计了基于MapReduce的电力数据检索模型。最后,通过电网实例对比分析,验证了所提方法的检索精度、查全率及检索效率。     

依托Hadoop架构的海量变压器实时监测与存储方案构建

随着智能电网的建设以及电力变压器在线监测技术的成熟,电力变压器在线监测数据呈现出体量大、类型多等特点。使用传统存储技术存储变压器在线监测数据,已不能满足实时、快速的需求。为此,设计基于Hadoop集群的变压器在线监测数据存储方案。该方案利用HBase(分布式列式数据库)具有快速实时读写数据的优势,将变压器在线监测系统采集的海量数据实时快速地存储。为能自动快速实时收集数据和避免因数据流过大造成系统崩溃,分别采用Flume(日志收集工具)和Kafka(分布式流处理平台)收集和缓存数据。以电力变压器在线监测的油色谱数据为例,验证了所提存储方案的可行性和有效性。     

考虑输电线路故障特性的电网综合风险评估体系

输电线路在电力系统中承担着输送电力的重要任务,其故障特性具有随机性和模糊性,对电网安全运行具有重大影响。提出一种考虑输电线路故障特性的电网综合风险评估体系,建立基于云模型的输电线路故障概率预测模型,由输电线路状态评估数据生成正态分布云滴,从而预测输电线路故障概率;基于效用理论构建一套包括广义负荷损失、潜在连锁故障、电压越限和系统稳定指数的电网综合风险评估指标体系,能够扫描电网运行薄弱环节。以实际电网为算例,验证了考虑输电线路故障特性的电网综合风险评估体系的有效性和实用性。     

架空输电线路跳闸故障智能诊断

输电线路故障诊断是保证供电可靠性的关键技术,但国内还没有直接的监测技术能实现输电线路故障原因辨识。为此,介绍了架空输电线路跳闸故障智能诊断系统及其在广东电网中的应用。诊断系统的功能主要包括输电线路故障性质识别及故障精确定位,其中故障性质识别包括雷击和非雷击故障识别,雷击故障识别包括绕击和反击识别;故障精确定位是基于分布式行波监测技术的定位方法,该方法利用在线测量行波电流传播的等效波速来减小弧垂、波前畸变等因素引起的误差。在理论研究的基础上,开发了输电线路故障智能诊断系统,在广东电网17回输电线路挂网运行,通过与变电站故障录波装置、电网雷电定位系统的诊断功能对比,分析了该系统在故障原因识别和定位方面的优越性。实际运行结果表明,输电故障智能诊断系统在故障区间定位、精确定位、指导故障点查找、故障定性和防雷分析方面发挥了重要作用。     

基于大数据的输电线路故障预警模型设计

发展输电线路远程故障诊断是建设智能电网的重点内容。针对输电线路的上传数据单一、数量多、利用率低等问题,基于背景平台提供的大数据处理集群技术,以朴素贝叶斯算法结合时间序列相似性故障匹配建立输电线路故障预警模型。模型采用采集到的相关电气量、开关量、事件顺序信息、电网拓扑等数据以及输电线路故障过程中故障录波装置所获取的数据,采用朴素贝叶斯算法挖掘潜在故障发生因素(即故障因子)的发生指数,随后结合时间序列相似性故障匹配对输电线路进行故障预警。案例分析表明,所构建的模型能较好地挖掘出故障因子,预测结果较好。     

面向智能电网的电力大数据关键技术应用

传统的数据处理技术已经无法解决爆发式增长的电力数据,导致智能电网无法跟上市场变化,阻碍着电力行业的发展。根据智能电网中大数据处理的特征,提出了电力大数据占有的绝对优势,并从数据分析、数据管理、数据处理和数据展现4种关键技术进行分析,研究电力大数据在智能电网中的应用效果。应用结果表明,电力大数据技术在智能电网中发挥着关键作用,对电力系统的发展起着必不可少的因素。     

输电线路在线监测信息无线传输技术现状

随着智能电网的快速发展，输电线路在电网起着至关重要的作用，本文结合输电线路在线监测系统特性，总结了在线监测数据无线传输相关技术的研究现状，并对无线传输在输电线路在线监测方面的应用进行了展望，为输电线路在线监测智能化、高效化发展提供了一定的思路，进而确保输电线路监测信息有效传输，提高线路运行可靠性。     

基于神经网络的输电线路故障诊断策略研究

随着智能电网的逐步发展，输电线路作为智能电网的重要组成部分，在智能电网的运行中发挥了重要作用，因此对输电线路的故障诊断技术进行研究意义重大。本文提出基于神经网络的输电线路故障诊断策略，首先对输电线路的电流数据进行预处理，然后对神经网络进行优化，并在卷积层中运用批归一化方法，对输电线路的电流数据进行故障特征提取和分类识别，由此便构建高精度的输电线路故障诊断模型。经过实际运用验证，本文提出的方法能够实现输电线路故障的有效诊断，具有一定的实用性，可以进行大规模推广应用。     

基于深度学习的输电线路故障类型辨识

随着新能源大规模接入和负荷随机行为的出现,输电线路故障特征的构造和选择日趋困难。基于深度学习理论,提出了一种对故障数据进行特征自学习进而实现输电线路故障类型辨识的方法,并通过Ornstein-Uhlenbeck过程更好地模拟了分布式随机性电网的负荷波动。首先,利用PSS\E的PythonAPI编写脚本实现故障的自动化批量仿真,以构建深度学习所需的海量数据集。然后,基于TensorFlow平台对预处理后的高维时空故障样本实现基于深度网络的故障类型辨识,并采用深度自动编码器来可视化分析深度学习的分类效果。最后,以含光伏发电模型的PSS\E23节点系统为例,对所提方法进行验证。仿真结果表明,文中所述方法可基本达到99.99%的辨识正确率,不受故障线路、故障阻抗、故障位置、电压扰动、频率扰动和负荷波动的影响,且能够应对电网运行过程中的噪声干扰。     

基于平均一致性的电力系统分布式故障诊断方法∗

针对电力系统线路绝缘层老化等典型故障,提出了一种基于分布式平均一致性的电力系统故障诊断方法. 首先,建立线路绝缘层老化典型故障下电力系统各节点的量测模型;然后,应用最优故障特征向量的分布式表达形式及相应的阈值,同时计算出各节点基于正常运行数据离线训练测量值的均值、方差及加权方差,进一步分析在线运行数据,各节点通过平均一致性算法在线分布式计算最优故障特征向量,并将其与阈值进行比较以判断系统是否发生故障;最后,用计算机仿真对所提方法的有效性和优越性进行了验证.     

输电线路树障隐患预放电特征模拟试验研究

输电线路作为电力系统的重要组成部分,其安全运行直接关系着电网供电可靠性。在实际运行过程中,线路走廊内的树木是输电线路极大的安全隐患,不断生长的树木造成输电线路发生闪络、跳闸事故。如何及时发现、处理和预防树障以保障电力安全供应成为电力运维人员关注的焦点。为此,本文搭建了输电线路树障隐患预放电模拟试验测试平台,研究得到不同阶段树障预放电过程的特征参数,为构建输电线路故障数据库实现智能识别提供了参考。     

基于GPS和GPRS的输电线路故障定位系统

根据现代智能电网的实际需求,设计一种基于GPS和GPRS的输电线路故障定位系统,可以实现控制中心对远程终端段的远程监控。GPS可以提供输电线路故障发生的时间、经纬度坐标和高度等信息,处理器读取并解析GPS数据后,将有用的数据信息打包,再通过GPRS网络和公网发送到监控中心。从而实现对输电线路故障的及时、准确定位,确保电网中输电线路的安全运行。在电网实际应用证明,该设备具有良地使用效果。     

基于光纤传感的输电线路悬垂绝缘子风偏角监测研究

由风偏引起的输电线路故障在电网运行中占有很大的比例,为了实时监测输电线路绝缘悬垂绝缘子串风偏角的变化,通过研究悬垂绝缘子风偏的荷载模型,应用光纤传感技术,搭建悬垂绝缘子风偏角在线检测系统,实现了云南电网昭通地区某110 kV杆塔悬垂绝缘子串风偏角的在线监测。由监测数据可得,悬垂绝缘子串风偏角的变化与理论计算模型的变化趋势相符,变化范围大致在-4°～+4°。结果表明,该光纤传感的风偏角在线检测方法在实际运用过程中准确可靠,为输电线路安全运行提供了一定程度的参考。     

基于Petri网的电力系统故障诊断综述

为了研究基于Petri网的电网故障诊断方法,提高电力系统安全稳定性,综述Petri网原理及Petri故障诊断模型在电网故障诊断中的应用.首先,介绍Petri网基本概念、分类及优缺点;然后,分别针对发电机组故障、输电线路故障、变压器故障、配电网故障、电力系统故障,介绍国内外关于Petri网及改进Petri网在不同类型故障...     

计及气象因素的输电线路故障概率的实时评估模型

输电线路的实时故障概率的计算是进行电力系统在线风险评估以及实时可靠性计算的重要组成部分。为了计算输电线路的实时故障概率值,根据输电线路的绝缘子、导线、避雷器、杆塔、地线的在线监测数据,分别建立了各个监测量的量化模型,采用未确知有理数理论去确定每层的权重系数,并结合模糊评估法,建立了输电线路实时故障概率的层次评估模型。分析南方电网的故障统计数据,恶劣天气已经成为引起输电线路故障的重要因素。在考虑恶劣天气对输电线路故障概率影响的情况下,提出并建立了考虑输电线路在线监测数据和当前气象条件的输电线路故障概率的实时评估模型。实例分析表明了所提出的输电线实时故障概率评估模型的合理性和有效性。     

架空输电线路在线监测技术研究

智能电网技术极大地推动了我国输电线路在线监测技术的发展。概述了国内外输电线路在线监测技术及其应用现状;分析了在线监测系统中应用的信息采集和信息网络传输技术,讨论了相关应用技术中的共性问题;提出了基于智能电网特点的在线监测系统综合监测模型,对未来输电线路在线监测技术的发展方向进行了展望。     

高压输电线路在线监测供电电源研究及应用

作为智能电网建设重要环节的输电线路,一旦发生运行故障会严重影响电力系统的安全稳定,因此,只有对输电线路本体和周围环境进行全面监测,才能保证输电线路安全、可靠、稳定运行。输电线路进行远程在线监测工程应用时,电源的供电是至关重要。提出两种供电方式:方式一通过高压互感器取能装置获得电源,方式二采用太阳能电+蓄电池进行供电。通过对比,最终选择后者作为试点应用的供电方式,为进一步开展输电线路全面在线监测提供技术保障。     

基于电力大数据的用户用电感知研究

在基于电力大数据对用户提供多元化服务的研究中,发现电网在不同时刻停电,不同用户的停电感受不一样以及在调度计划制定时,由于不同线路所带用户不同,需进行差异化服务。为此,提出基于电力大数据的用户用电感知研究。首先通过电网内部系统及外部系统进行数据采集,然后基于大数据从多维度进行数据处理和分析,建立了用电需求模型和用户用电感知模型并进行了深入应用。通过该模型可以实现有限投资供电可靠性提升最快,最大限度满足用户需求;可最大限度实现不同行业、类别的用户用电互补,提高设备利用率;可实现用电感知最低时段停电,停电涉及用户更精准。该模型的引用实现了电网规划、用户接入、调度运行的智能决策,使电网规划投资更精准,固定投资提升可靠性最快,提高设备利用效率和用户满意度。     

输电线路多源异构数据处理关键技术研究综述

输电线路多源异构数据的处理对提升智能电网时代输电线路运维水平具有重要意义。为了解决输电线路上不同来源数据的结构差异性问题,介绍了多源异构数据的概念及其与传统大数据之间的异同,列举了输电线路上各种多源异构数据的来源和特征。在介绍数据处理一般框架的基础上,从数据集成、数据分析的角度分析了输电线路多源异构数据处理的关键技术,并给出一个应用实例。最后阐述了目前多源异构数据处理的发展方向包括文本挖掘、数据实时性处理和数据可视化。输电线路多源异构数据处理技术可望为线路智能运维能力的发展提供新的技术手段。